基于转录组数据解析大花君子兰花瓣花青素代谢差异

大花君子兰是世界上重要的观赏植物,其花瓣颜色在花蕾不同发育时期具有显著差异。本研究通过对花蕾3个不同发育时期花瓣进行高通量转录组测序,进而探讨君子兰花瓣发育过程中与其花色相关的基因表达情况。结果表明,共获得167 078条转录本,平均长度为673 bp,有67 512条Unigenes在各数据中被注释。GO功能富集中有24 162条基因被注释,分为分子功能、细胞组分和生物过程3大类和50个亚类。KEGG代谢通路注释中,12 930条被成功注释,主要富集与花青素合成相关的通路,包括苯丙素生物合成途径、类黄酮生物合成途径、异黄酮生物合成途径、花青素生物合成途径和苯丙氨酸代谢生物合成途径。君子兰花蕾在3个发育时期时花青素合成途径中一些关键酶(如CHS, CHI, DFR)和调控基因(MYB和bHLH)的表达量出现了显著差异。     

白鲜种子休眠解除过程中的转录组分析

以解除休眠过程不同阶段的种子为材料,通过高通量测序技术对样品转录组进行测序分析。共获得135.98 Gb的原始数据,302 453条Unigenes,注释到七大功能数据库(GO、KEGG、KOG、NR、TrEMBL、Pfam、Swiss-Prot),分别有139 276(NR:46.05%)、128 449(TrEMBL:42.47%)、86 498(Swiss-Prot:28.60%)、90 564(KOG:29.94%)、103 481(KEGG:34.21%)、108 540(GO:35.89%)以及90 410(Pfam:29.89%)条Unigenes得到功能注释。通过GO分类和KEGG Pathway富集性分析,分别归于59个GO类别和145条代谢途径。同时,有6 081个Unigenes被注释为转录因子。利用高通量测序技术获得白鲜转录组信息,有助于从分子水平对白鲜进行深入研究。     

薏苡苗期叶片全长转录组测序、注释及SSR预测

为了全面获得和发掘薏苡的基因数据、功能信息以及潜在的SSR标记,本研究采用PacBio SequelTM第三代测序平台对干旱胁迫下薏苡苗期叶片进行全长转录组测序与分析,获得总计98 858条非冗余的高质量Unigenes,其平均长度为2 318 bp,1 kb以上Unigenes占91.74%。利用BLAST等软件在NR、Swiss Prot、eggNOG、GO和KEGG等公共数据中注释了90 339个Unigenes,占91.50%。NR注释表明,在90 093个被注释的Unigenes中,与之匹配数量最多是来源于高粱的序列,其次是玉米和谷子,这与它们之间在进化上的亲缘关系相一致。GO注释显示,34 765个Unigenes被注释到生物过程、细胞组分和分子功能等三大类别;eggNOG注释的89 158条Unigenes分属于25个功能聚类;KEGG代谢通路分析表明,30 579个Unigenes被注释到133条已知代谢通路,其中,1 884条Unigenes涉及信号转导和环境适应途径,包括植物激素信号转导途径、MAPK信号途径和植物-病原互作信号途径,上述代谢通路或途径均与植物响应干旱等逆境胁迫相关。此外,利用MISA程序在38 878个Unigenes中检测到56 540个SSR位点。研究结果将为薏苡耐旱等抗逆基因发掘与克隆、抗逆分子生理机制解析以及分子标记开发提供科学依据和理论参考。     

盐胁迫下不同甘薯品种的转录组测序分析

为了获得甘薯耐盐转录组序列信息,挖掘差异表达基因及其相关代谢途径,本文以盐胁迫处理0 d、3 d和6d的耐盐甘薯品种‘榕薯819’以及不耐盐甘薯品种‘榕薯910’的叶片为材料,借助高通量测序技术进行转录组测序分析。结果表明, 2个品种共获得157,252条Unigenes,平均组装长度为576 bp。其中有83,264条Unigenes在七大数据库中得到注释,占总数的52.95%。NR注释分类结果显示,在牵牛花(Ipomoea nil)中比对到同源序列的Unigenes最多,共43,620条,占总数的57.05%。Unigenes在KOG数据库中的注释主要富集在普通功能预测(8752个)、信号转导机制(5067个)以及翻译后修饰、蛋白转换、分子伴侣(4471个)中。差异表达分析显示,在‘榕薯819’中,盐处理3 d和6d的样品差异表达基因数分别为323个和3752个,共参与了33个GO功能分类项和302条KEGG代谢通路。在‘榕薯910’中,差异表达基因数则分别为5554个和7395个,共参与了50个GO功能分类项,涉及了329条KEGG代谢通路。以部分差异表达基因的转录组数据为基础,...     

NaCl胁迫下柳树的转录组测序与初步分析

从组学水平分析盐胁迫下柳树内在分子机制,为柳树耐盐研究及耐盐基因的挖掘利用提供理论依据。本研究通过转录组测序技术对‘盐柳1号’(Salix psammophila’Yanliu No.1’)和‘渤海柳1号’(Salix matsudana’Bohailiu No.1’)经150 mmol/L NaCl胁迫处理后的叶片和正常叶片(对照)进行高通量转录组测序,并对获得的unigene进行从头组装和注释分析。结果表明:转录组测序共获得183987条Unigenes,平均长度为1080.18 bp,分别有120130条、140813条、98066条、88425条、47982条、83732条Unigenes被注释到NT、NR、COG、SwissProt、KEGG、COG和GO数据库,共有149864条(81.45%)Unigenes得到注释。在GO功能注释中,共得到55个GO功能小类,在KEGG代谢通路分析时,获得了135条KEGG通路。该转录组测序数据质量高,结果覆盖面广,为柳树耐盐基因挖掘和研究提供了一定的理论参考。     

白羊草转录组和差异性表达分析

[目的]获得白羊草(Bothriochloa ischaemum)转录组数据库和差异表达基因。[方法]选取对照组和干旱胁迫组作为受试材料,采用Illumina HiSeq 4000进行转录组测序,并进行系统的生物信息学分析。[结果]共获得25.23 Gb数据(118580条Unigenes)。将所得到的Unigenes与基因库数据进行比较,对Unigenes进行功能注释,共50070条Unigenes获得功能注释。白羊草转录组中的Unigene根据GO功能大致可分为细胞组分、分子功能和生物学过程三大类共54个分支。将Unigene与KOG数据库进行比对,根据其功能大致可分为25类。KEGG数据库作为参考,依据代谢途径可将Unigene定位到116个代谢途径分支。通过差异性分析发现,差异性表达基因共3987条,其中上调基因占39.45%,下调基因占60.55%,相差较大。[结论]本研究首次对白羊草转录组进行了分析,为白羊草分子生物学研究提供了宝贵的基因组数据库资源。     

火力楠转录组测序与组织差异表达基因分析

火力楠具有重要经济价值与生态功能,但缺乏其基因组信息,限制了其分子生物学、基因功能与分子育种的相关研究。以火力楠根、茎和叶为材料,利用Illumina高通量测序技术进行转录组测序,并对得到的测序数据进行de novo组装,获得97 503条Unigenes,N50为1 010 bp、平均长度852 bp。与公共数据库进行比对,注释到NR、Swiss-Prot数据库的Unigenes分别为60 926、44 249条。将Unigenes与COG数据库比对,有42 344条Unigenes成功注释,根据功能大致分成25类;与GO数据库比对,有15 947条Unigenes获得注释,按功能可分为生物学过程、细胞组分和分子功能3大类55亚类,其中参与的生物学过程较多;以KEGG数据库参考,有26 267条Unigenes参与330条代谢途径分支,以代谢相关的途径较为集中;差异基因表达分析我们得出,根与茎的差异表达基因为2 826个,根与叶之间的差异表达基因为3 230个,这两组差异基因相对校多,除此之外茎与叶差异基因相对较少;差异基因的GO分类、GO富集以及pathway富集分析表明,主要在细胞组分、蛋白质活性、生物合成以及代谢过程等所占比例较高。这些研究结果极大地扩充了火力楠的基因资源,将有助于火力楠基因的发掘与利用、分子标记的开发及其种质资源遗传改良的研究等。     

玄参不同颜色子芽比较转录组学分析

为了比较玄参不同颜色子芽中花青素苷生物合成相关基因的表达模式,推测控制玄参子芽颜色差异的主要原因,本研究以玄参不同颜色子芽为试验材料,采用Illumina HiSeq^TM4000技术对其进行转录组测序,将获得的数据进行功能注释以及生物信息学分析,并对花青素苷生物合成相关基因在不同颜色子芽中的差异表达进行了比较分析。通过测序,共得到170 552条Unigenes,其中9 900条Unigenes在NT、NR、KOG、GO、Swiss Prot、KO和pfam数据库中均得到了注释;且KEGG分析表明,有364条Unigenes参与苯丙素生物合成,有63条Unigenes参与类黄酮生物合成,有21条Unigenes参与花青素苷生物合成。进一步对不同颜色子芽中花青素苷生物合成基因进行了比较分析,发现紫芽、绿芽中编码CHS、CHI、F3H、DFR、3GT和OMT等酶类基因的表达量均高于白芽。本研究初步揭示了花青素苷合成基因在不同颜色玄参子芽中的差异表达,为后期玄参子芽抗逆性研究和质量分级提供了理论依据。     

不同花色印度野牡丹转录组功能注释和分析

印度野牡丹(Melastoma malabathricum)属于野牡丹科野牡丹属,是双子叶有花植物,具有优良的观赏价值和药用价值,在未来的城乡绿化中具有较大的应用潜力和景观贡献力。本研究以粉色和白色的印度野牡丹为材料,采用RNA-seq转录组测序获得54 725条Unigene,并分别通过Nr、SwissProt、KOG和KEGG 4个数据库分别进行同源比对和功能注释,其中有11 319条Unigenes在4个数据库中都注释到了相应的功能基因。GO注释到123 355个Unigenes分为3个本体49个功能组,KEGG注释到7 880条Unigenes涉及129种代谢途径,其中部分Unigene涉及花色素合成途径、类黄酮合成途径、类胡萝卜素等合成途径。这些研究结果为后续深入开展印度野牡丹花青素等物质代谢合成途径及相关基因研究奠定基础。     

闽草药公石松转录组分析及黄酮类合成功能基因的挖掘

对福建闽南特色草药公石松(血叶兰)进行转录组测序,挖掘黄酮类化合物生物合成相关基因,为其药用价值开发提供依据。采用RNA-seq高通量测序技术对公石松的茎、叶进行转录组测序,使用Trinity软件对获得的Unigenes数据进行过滤组装,运用KEGG数据库对Unigenes进行注释,并通过Q-PCR对其结果进行验证和分析。共获得208 113条Unigenes,平均长度为537 bp,将所有Unigenes与GO、Nr、Swiss-Prot、TrEMBL、CDD、KOG、Nt、Pfam、KEGG等9个数据库进行比对,发现有77 578条Unigenes被注释到以上9个数据库中。同源性比对结果表明,公石松与油棕的同源序列最多,占总序列的12.16%;在GO和KOG数据库中,可将其分为3大类67小类和3大类25小类;比较不同部位(茎,叶)的转录组测序结果,发现差异基因主要富集在PI3K-Akt信号通路、氧化磷酸化、核糖体、吞噬体等代谢通路,并挖掘出与黄酮类生物合成相关基因25个,显著性差异的Unigenes有11个,在叶中表达高于茎。本研究通过高通量转录组测序,获得了大量的基因序列,为公石...     

基于高通量测序的野百合转录组分析

本研究基于新一代高通量测序技术平台Illumina Hi SeqTM4000对野百合进行转录组测序,对物种的转录组序列进行统计,并将得到的数据进行de novo组装,结果共获得47 605条Unigenes,总长度为33 972 306 bp,平均长度为713 bp,N50为1 204 bp。将获得的Unigenes与Nr、Swiss-Prot、KEGG以及KOG数据库进行比对,结果显示,分别有28 104、17 739、11 984及14 682条Unigenes成功注释。通过与KOG数据库进行比对,可分为25个不同的功能注释。与GO数据库进行比对,结果显示,共有33 254条Unigene获得注释,这些功能注释分为三大类50个功能亚类。其中,生物过程最多。以KEGG数据库参考,共有11 984条Unigenes参与133条代谢途径分支,以代谢相关的通路较为集中,找到了与花青素合成关键酶的Unigenes。本研究极大地丰富了野百合的基因资源,为进一步开展野百合功能基因及分子标记育种等方面的研究提供了一定理论支持与依据。     

紫薇叶片转录组分析及叶绿素和类胡萝卜素等途径基因的鉴定

应用新一代高通量测序技术,对紫薇金叶突变体的叶片进行转录组测序和生物信息学分析。本研究中共组装获得45 308条unigenes,平均长度987.51 bp。21 339(47.10%)条可以匹配到蛋白数据库获得注释信息。Unigenes在各数据库中注释的基因数分别为:在COG数据库中有11 512(25.41%)条,在GO数据库中有12 196条(26.92%),在KEGG数据库中有5 709条(27.73%)。通过与NCBI和Uniprot蛋白数据库的比对,共22条叶绿素代谢相关基因和17条类胡萝卜素代谢相关基因被鉴定出来,为突变体基因的筛选提供了候选基因。     

日本蛇根草转录组数据的功能注释及SSR标记开发

日本蛇根草(Ophiorrhiza japonica)具有很好的观赏价值和药用价值,但基因组信息相对缺乏,导致其分子生物学和基因功能的研究受到限制。为了获得和挖掘日本蛇根草的基因数据和功能,本研究利用日本蛇根草RNA-seq转录组数据进行分析,总共产生8.48 GB数据;对所有单基因在KEGG通路数据库进行分析,共有131 913个单基因被分配给KO (KEGG orthology),并定位到20个二层通路129个不同的通路。Unigene功能注释,获得GO分类条目134 644条Unigenes;获得COG注释Unigenes 67 961条,其中通用预测Unigenes最多。在28 483条单基因簇中获得37 070个简单重复序列(SSR),出现频率为16.25%,发生频率为12.49%,其平均长度为20 bp。通过设计进行筛选获取20 379对SSR引物,随机筛选50对引物进行验证证明SSR引物具备有效性,日本蛇根草SSR位点具有较高的多态性潜能,对遗传多样性的鉴定具有潜在的开发价值。综上所述,本研究提供了有价值的基因研究和分子研究的信息来源,将为功能基因的克隆、基因表达、分子标记开发和遗传多样性研究提供帮助。     

梁山慈竹高通量转录组测序及差异表达基因分析

分析梁山慈竹及其体细胞突变体的转录组,挖掘功能基因并对其差异表达基因进行筛选和分析,为梁山慈竹遗传改良提供理论依据。利用RNA-Seq技术进行转录组测序,对测序结果进行de novo拼接和功能注释;并对差异表达基因进行筛选及COG、GO、KEGG数据库中进行比对注释,此外,基于Swiss-Prot功能注释结果,分析纤维素和木质素相关功能基因的表达量差异。测序结果表明,共获得86 575 631条reads,de novo组装得到84 741条unigenes,共有49 829条被Nr、COG、GO、KEGG、Swiss-Prot注释。从梁山慈竹实生植株(对照)和体细胞突变体No.30这2个测序样本中,筛选出3 572条差异表达unigenes,757条差异表达unigenes在COG分类体系中具有详细的蛋白功能释义,2 213条差异表达unigenes在GO数据库具有功能定义,385条unigenes被注释到94条KEGG Pathways中。纤维素合成相关纤维素合酶、过氧化物酶、泛素连接酶和热休克蛋白在梁山慈竹体细胞突变体No.30中表达量升高,木质素合成相关MYB4、4-香豆酸CoA连接酶、肉桂醇脱氢酶、肉桂酰-CoA还原酶和漆酶在突变体中表达量降低。提供了全面的梁山慈竹转录组信息,获得了一批在梁山慈竹纤维素和木质素生物合成过程中有重要功能的基因序列。     

低温胁迫下杜鹃杂交后代优良株系的转录组分析

为探索杜鹃抗寒的分子机制,筛选抗寒相关基因,利用人工模拟低温,以杜鹃杂交后代优良株系繁景-6℃(T)处理和25℃(CK)对照为试验材料,进行转录组测序和数据从头组装及生物信息学分析,通过组装得到Unigenes序列122 654个,功能注释结果显示,有大量Unigenes可以注释到基因本体(GO)和蛋白质直系同源数据库(COG)等数据库上,部分Unigenes无匹配信息,可能为杜鹃特有的基因序列。按GO功能分类,繁景杜鹃中的Unigenes分为细胞组分、分子功能以及生物学过程3类,包括51个分支,其中有大量的Unigenes与代谢进程、催化活性和细胞进程相关。上调差异表达基因有6 347个,下调差异表达基因4 482个。通过对转录结果中差异表达显著的4个转录因子家族中的24个基因,其中,上调12个,下调12个,在低温胁迫下的表达水平验证,发现其与转录结果基本一致,证明该转录组数据可靠。     

不同种质油茶的比较转录组分析

本研究采用高通量Illumina转录组测序技术对‘万海4号’(WH4)、‘博白大果’(BBDG)、‘长林40’(CL40)、‘岑软’(CR)和‘红花油茶’(HH)五个不同种质的油茶进行转录组测序并进行差异比较分析。结果表明,WH4、BBDG、CL40、CR以及HH通过组装分别获得了71 852、111 693、75 436、15 899和96 205个Unigenes,将所有Unigenes与公共数据库(Nr, Swiss-Prot, KOG, KEGG)进行相似性比对并注释,五种油茶注释基因所占百分比依次为65.51%、46.41%、60.57%、91.94%、54.98%;KEGG富集分析表明WH4、BBDG、CL40和HH中基因丰度最高的都是核糖体途径,而CR中基因丰度最高的是碳代谢途径;GO富集分析显示,WH4、BBDG、CL40、CR和HH基因分布结果一致。结合KEGG、GO和KOG富集分析,绘制出了油茶三萜皂苷生物合成途径通路图,筛选出该途径中的关键酶及相关基因,并对其进行了差异分析。该研究结果完善了油茶三萜皂苷生物合成途径相关基因的表达特征,可为油茶三萜皂苷的生物合成提供...     

云南火焰兰高通量转录组测序分析

云南火焰兰(Renanthera imschootiana Rolfe)是濒临灭绝的附生植物,关于其分子水平的研究少有报道。为了获得云南火焰兰相关基因组基础信息,本研究通过Illumina HiSeqTM4000技术对云南火焰兰叶片进行转录组测序,并利用相关生物信息学数据库对其进行序列比对和数据分析。分析结果表明:共获得77 888条功能基因(Unigenes),其N50为1 348 bp,平均长度为805 bp,Q20和Q30序列分别占98.04%和94.32%。经比对,在Nr、KEGG、KOG、Swiss-prot、GO等数据库中能得到注释的Unigene分别为31 298、29 356、14 852、15 697、17 645条。在GO数据库中,共得到24 473个GO功能,将其分为3个大类和47个亚类,以生物过程这一类别所注释的基因数最多;KOG功能注释信息有17 743个,将其分为25个基因功能大类,其中基因数目较多的分别是一般功能基因和信号传导机制的相关基因;在KEGG中涉及的相关通路可将其归为19个亚类,其中以代谢通路较为突出。此外,对云南火焰兰转录组Unigene进行CDS比对和预测,共预测到2 317条CDS,其大小主要集中在200～500 bp,占总CDS的79.41%。本研究可为云南火焰兰乃至火焰兰属植物功能基因的挖掘、利用以及遗传育种等方面的工作提供一定的科学依据。     

铁筷子嫩叶转录组信息及SSR标记初步分析

铁筷子是毛茛科植物,既是重要中药材,也是新兴的高档宿根花卉。本研究以中国原产铁筷子幼嫩叶片为试材,采用二代测序技术对材料进行转录组测序,通过对原始数据进行质量控制,并用Trinity软件等对处理后数据进行拼接,获得了高质量转录本和Unigenes。对Unigenes进行序列比对、功能注释和分类、基因编码区预测及单核苷酸多肽标记(SSR)分析,结果显示,本次测序共获得转录本94 067条,代表的Unigene共有70 119条;Unigenes在非冗余蛋白数据库(Nr)比对,E值得分最高的物种中,睡莲占比最高;Unigenes在GO分类中注释到46个次级功能条目,在KOG功能分类中"翻译后修饰,蛋白开关和分子伴侣"功能注释到的基因最多;通过Nr数据库和软件分析,共有58 403个基因编码区被预测到;同时软件分析共获得SSR分子标记9 057条。本研究较早地为铁筷子的分子研究提供了转录组数据,相关研究结果对促进今后铁筷子基因发掘、分子标记育种等工作将产生积极意义。     

滇白前种子转录组测序及功能注释

采用高通量测序技术平台Illumina Novaseq 6000对滇白前种子进行转录组测序,共获得平均长度为753.9 bp的43663个Unigenes.注释到六大功能数据库(NR,COG,Pfam,Swiss-Prot,GO,KEGG)上的Unigene总数为29177个.滇白前Unigenes比对到NR数据库共有...     

基于高通量测序技术的杭白芷(Angelica dahurica)根转录组数据分析

为获得杭白芷转录组信息特征,本研究利用Illumina HiSeqⅩTen测序平台对杭白芷根进行高通量转录组测序,获得高质量序列(Clean reads)47742445条,Trinity denovo组装后得到47044条Unigenes,平均长度1164.20 nt。BLAST分析显示分别有32208(68.46%)、23049(48.99%)、10479(22.27%)、17883(38.01%)、28201(59.95%)、20731(44.07%)、55(0.12%)条Unigenes在数据库NR、Swiss-Prot、KEGG、KOG、eggNOG、GO、Pfam中获得注释,可归为GO分类的生物过程、细胞组分和分子功能3大类57分支,涉及205个KEGG代谢通路,其中包括27个次生代谢通路。蛋白编码框序列32303个,高等植物转录因子58个家族,借助MISA软件发现10020个SSR,其中二碱基重复最丰富,有4336个,出现频率为43.27%;五碱基重复SSR最少仅占0.37%。本研究获得了大量基因序列信息以及SSR信息,为今后开展相关分子机制研究提供了数据资源和理论基础。